专利名称：在一个频道内测量蜂窝间干扰的方法
技术领域：
本发明涉及在无线通信系统的一个频道内测量蜂窝间干扰的方法。
在无线通信系统中经过传输信道借助于电磁波(无线接口)传输信息(语言、图像信息或另外的数据)。不仅在从基站到用 户站的下行方向(下行链接)上而且也在从用户站到基站的上行方向(上行链接)上实现这个传输。
从DE 198 10 285中已知，为了区分信号源并因此分析信号频分复用(FDMA)、时隙复用(TDMA)或码分多址(CDMA)是已知的方法，这些方法也可以组合在一起。时隙复用(TDMA)的一个清楚表明是TDD(时分复用)传输方法，其中在一个公共的频带内不仅在上行方向、也就是说从基站到用户站、而且也在从用户站到基站的下行方向上实现传输。
以已知的方式通过信号匹配的滤波(MF，匹配滤波)实现在CDMA系统中与数据估算一致的组合信号的分离，这些滤波分别匹配于用户的扩展代码(CDMA代码)。实施了信号匹配的滤波的接收机例如作为一组相关器或一组搜索接收机实现。
此外以已知的方式借助于所谓的公共检测(JD，联合检测)实施组合信号的分离，这例如在DE 41 21 356 C2和DE 43 29 320 A1中描述。
移交过程和信道分配的方法、例如DCA-动态信道分配、的一个重要量是蜂窝间干扰。在一个基站的无线蜂窝内部，在上行和下行方向上经过无线接口传输信息，这些信息由于另外无线蜂窝的基站和用户站的发射而被干扰。这个蜂窝间干扰使传输质量显著下降并甚至导致连接的取消。
例如从DE 196 15 828 C2中已知了借助于公共检测确定蜂窝间干扰。在应用公共检测的情况下通过接收的组合信号的相减消除蜂窝间干扰，如此为了改善检测可以从组合信号中分离出蜂窝间干扰。可是特别对于用户站来说公共检测的应用是复杂的。
本发明基于这个任务，给处在无线通信系统的频道内测量蜂窝间干扰的方法，该方法不需要公共检测。通过具有权利要求1的特征的方法解决这个任务。本发明的有益改进取自从属权利要求。
在根据本发明的、在无线通信系统的频道内测量蜂窝间干扰的方法中在频道内同时传输信息给多个用户站。以扩展代码分离这些信息。一个如此的无线通信系统例如已知作为CDMA系统。与非正交的扩展代码相比更好地分离CDMA系统的正交扩展代码。CDMA系统的频道对于扩展相应是宽带的。尽管应用了分离方法、例如空间分离方法SDMA(空分多址)，还可能干扰在同一频道内发送的另外无线蜂窝的基站和用户站的传输。这个干扰也称作蜂窝间干扰。
在频道中由第一用户站测量总接收功率。有益地直接从HF接收信号确定总接收功率。对于这个频道确定由第一基站应用的扩展代码的发送功率的和。为此例如或者测量基站的HF发送信号，或者从用于发送功率调整的预定控制参数中计算出各个应用的扩展代码的发送功率的和。
从在总接收功率与发送功率的和之间的差值中确定第一基站的无线蜂窝的蜂窝间干扰。如此特别简单并低成本地求得蜂窝间干扰。通过测量多个频道的蜂窝间干扰例如为蜂窝内移交(移交)确定具有最低蜂窝间干扰的频道。
在本发明的一个有益改进中，第一用户站把总接收功率的测量结果发信号给网络方面的设备。如果在网络内部以相应的协议保障这个信号发送，则通过测量结果的发送信号总接收功率原则上提供给所有网络方面的设备使用。
在本发明的一个特别有益的改进中，通过减去在第一基站和第一用户站之间的路径损耗校正发送功率。为此可以比较多个用户站的已求得的蜂窝间干扰，并且根据移动用户站的路径损耗的改变计算出蜂窝间干扰的改变并精确表达结果。从在导频信道的发送功率和接收功率之间的差值中计算路径损耗。用户站测量接收功率。通过相应的发送信号把接收功率和/或路径损耗同样提供给至少一个网络方面的设备使用。
同时进行总接收功率的测量和发送功率的确定是有益的，如此时间变化的传输条件必要地篡改测量结果。有益地在一个时间间隔和时隙内确定功率并求得蜂窝间干扰。
有益地在一个时间间隔内实施蜂窝间干扰的测量。或者-例如通过网络运行商-预先确定该时间间隔或者由网络方面分配无线技术资源的设备、基站或用户站临时规定该时间间隔。以短的时间间隔限制测量费用。
如果与此相反经过长的时间间隔测量蜂窝间干扰，则精确表达这个测量并节省测量结果的发送信号资源。
这个时间间隔特别有益地是TDMA系统的一个时隙的一部分。如果时间间隔是相应短的，则在一个时隙期间内测定若干频道，因此在最短的时间内通过多个频道提供非常多的测量结果使用。对于用户站的初次访问这是特别有益的，因为要尽可能快速地实现连接建立并根据本发明在短的时间内确定具有尽可能好传输质量的传输信道的测量结果。
如果与此相反已经实现连接建立，有益地经过多个时隙测量蜂窝间干扰。如此例如在6个连续的帧中的一个帧的第一时隙内测量蜂窝间干扰。
如果在同一时间间隔或者时隙中测量总接收功率并发送一个导频信道，则蜂窝间干扰的测量结果掺杂了导频信道的接收功率。有益地通过减导频信道的接收功率的测量结果降低并因此校正总接收功率的测量结果。前提是，用户站可以测量同所有另外接收信号分离地测量导频信道的接收功率。
下面根据实施例参考图示说明详细阐述本发明。
对此
图1指出无线通信系统、特别是移动无线系统的方框图，图2指出在基站和用户站之间的无线接口的图解说明。
图3指出运行根据本发明方法的图解说明。
在图1中描述的并示范作为移动无线系统布置的无线通信系统包括多个移动交换中心MSC，这些移动交换中彼此交联或者建立到固定网PSTN的访问。此外这些移动交换中心MSC与各至少一个分配无线技术资源的设备RNC连接。每一个这样的设备RNC使再度到至少一个基站BS1或者BS2的连接成为可能。
基站BS1是一个无线站，其经过无线接口在一个无线蜂窝FZ1内部可以建立并信令化到移动或静止的用户站MS1、MS2和MS3的通信连接。根据本发明的方法使用这个结构的功能性。对此在例如一个无绳用户连接系统(接入网络)中的应用同样是可能的。
基站BS1在本实施例中在频道FK内建立到用户站MS1、MS2和MS3的多个通信连接。为了分离传输的信息每个用户站MS1至MS3应用一个独特的扩展代码sk1、sk2和sk3。
一个另外的基站BS2、其例如管理相邻的无线蜂窝FZ2、建立到用户站MSI的通信联系。对于这个通信联系同样使用具有扩展代码sk1的频道FK用于传输。因为第二基站BS2在频道FK内在本实施例中全向辐射，所以第二基站BS2在频道FK中发送的信息作为蜂窝间干扰II使在第一基站BS1和第一用户MS1之间的传输恶化。用户站MSI发送的信息也可能干扰相邻无线蜂窝FZ1中的传输。
图1的实施例看作“最坏情况”，因为在标准情况下以较大的地理间隔实现一个无线信道FK的相同扩展代码sk1的再度应用，并且二个相邻无线蜂窝FZ1和FZ2、在这二个无线蜂窝中基站BS1和BS2的天线A全向辐射、不应用相同的扩展代码sk1。降低蜂窝间干扰II的一个另外的可能性是应用方向选择的天线。如果在本实施例中天线A仅仅在用户MSI的方向上发送，则进一步降低蜂窝间干扰。
从图2中明显看出TDD传输方法的无线接口的示范帧结构。根据TDMA部分预先规定把宽带的、例如带宽为5MHz的频道FK划分为多个实现ts、例如15个时隙ts0至ts14。通过时隙ts和扩展代码sk定义在频道FK内的传输信道UK。在一个宽带的频道FK内按照帧结构化分为连续的时隙ts。如此15个时隙ts0至ts14结合为一帧。
在使用TDD传输方法的情况下，在上行方向上利用一部分时隙ts0至ts7，在下行方向上利用一部分时隙ts8至ts14，其中例如在下行方向上的传输之前实现在上行方向上的传输。在这之间存在一个转换时刻SP，其根据各自需求灵活定位在上行和下行方向的传输信道UK上。以同样的方式构造另外的传输信道UK。
在一个频道FK的时隙ts内以无线字组传输多个连接的信息。这些无线字组包括具有数据d的段，其中以接收方已知的训练序列tseq1至tseqn嵌入各段。连接独特地以一个精细结构、一个扩展代码sk(CDMA代码)扩展数据d，如此接收方通过这些CDMA成分可以分离例如n个连接。由频道FK、时隙ts和扩展代码sk形成的组合定义传输信道UK或信令信道，其用于传输有用信息或者信令信息。
通过信道池(pooling)给一个通信连接分配各一个或多个传输信道UK。有益地使用信道池的方法，以便以不同的数据传输率实现到或来自用户站MS1、MS2或MS3的通信连接或以便在一个通信连接并行运行多个业务。为此结合多个传输信道UK用于传输一个连接。
具有Q个码片的数据d的各个标记的扩展导致，在标记持续时间tsym内传输持续时间为tchip的Q个子段。对此Q个码片形成独特的扩展代码sk。此外在时隙ts的内部预先规定一个保护时间gp用于补偿连续时隙ts的连接的不同信号传输时间。
通过时隙ts的必须传输的信息的分离引起，可以显著改变从时隙ts到时隙ts的蜂窝间干扰II。如果基站BS1、BS2彼此同步，如此同步传输基站BS1和BS2的时隙ts0至ts14，用户站MS1在至少一个用于在下行方向传输的时隙ts中测量总接收功率gep(参见图3)，以便确定时隙特殊的蜂窝间干扰II。
在图3中示范描述了在一个TD-CDMA无线通信系统中根据本发明方法的运行。阐明了在用户站MS1和网络方面的设备RNC、BS1的内部的方法步骤、以及确定蜂窝间干扰II的信令和信息传输。
在步骤1中由网络方面分配无线技术资源的设备RNC传输一个测量对于用户站MS1的蜂窝间干扰的请求给基站BS1。请求的原因例如是用于修改动态信到分配DCA(动态信道分配)的表的必要测量。请求的另一个原因是，由用户站MS1接收的信息的接收质量的参数BER不超过一个域值。参数BER例如是误码概率，其由用户站MS1以信令信息传递给网络方面分配无线技术资源的设备RNC。
有选择地、在图3的实施例中没有描述、通过用户站MS1实现测量请求。如果参数BER不超过一个域值，则用户站MS1测量至少一个时隙ts的总接收功率，并把测量结果发信号给网络方面分配无线技术资源的设备RNC。如果参数BER不超过一个另外的域值，则网络方面分配无线技术资源的设备RNC对于用户站MS1进行实现测量的时隙ts之一的蜂窝内移交(Intracell-Handover)。有益地由网络方面分配无线技术资源的设备RNC确定另外的域值。也可以考虑通过用户站MS1的蜂窝内移交的请求。
在实施里的步骤中2中基站BS1在信令信道中发送一个控制信号STS并在导频信道CCPCH内发送一个公共信令信息给用户站MS1。借助于控制信号STS基站BS1控制蜂窝间干扰II的测量。基站BS1为用户站MS1预先确定例如必须测量的时隙ts。
在步骤3中，在必须发送的时隙ts中确定基站BS1应用的扩展代码sk的发送功率sks1至sksn的和。对于导频信道CCPCH基站BS1确定发送功率spi。随着发送功率调整，调整从基站BS1到用户站MS1的传输信道的发送功率。从附属的调整参数中在处理器(CPU)中可以确定发送功率sks1至sksn，直到确定蜂窝间干扰II存储在一个存储中。以类似的方式确定导频信道CCPCH的发送功率spi，其中经过较长的时间导频信道CCPCH的发送功率spi可以认为恒定的。
在步骤4中与步骤3同时实施必须测量的时隙ts的总接收功率gep的测量。与导频信道CCPCH的发送功率spi确定的同时也测量导频信道CCPCH的接收功率epi。对于这些测量有益地使用模/数转换器，其使以处理器(CPU)另外求值测量结果成为可能。测量结果和求值结果存储在存储其中，以便经过多个时间上偏移的测量求平均或进行统计求值。总接收功率gep和导频信道CCPCH的接收功率epi的测量结果在步骤5中以一个相应的信令信息传输给基站BS1。
例如周期性地对于至少一个时隙ts重复步骤2至5，并对结果求平均值，以便经过确定的时间、例如1秒计算出结果的变化。
在步骤6中基站BS1从在导频信道CCPCH的发送功率spi和接收功率epi的差值之间确定路径损耗pv。按照公式II=gep-Σx=1n(sksx-pv)]]>用所有量以db计算测量时隙ts的蜂窝间干扰II。由总接收功率gep减由基站BS1应用的扩展代码sk的发送功率sks1至sksn的发送功率的和，以便获得蜂窝间干扰。在本发明的有益改进中与时隙ts的扩展代码sk一起求值蜂窝间干扰并暂时存储，因为随着在动态信道分配DCA(动态信道分配)的表中应用的扩展代码sk的改变蜂窝间干扰变化。
为了通过测量另外的用户站MS2、MS3、MSI获得可以比较的结果，各自扩展代码sk的发送功率sksx分别降低路径损耗。通过标准化基站BS1、BS2相互比较，以便获得各个无线蜂窝FZ1、FZ2的干扰、负荷和无线通信密度的结果。
在步骤7中事先确定的蜂窝间干扰II发信号给网络方面分配无线技术资源的设备RNC。在网络方面分配无线技术资源的设备RNC中蜂窝间干扰II例如用作动态信道分配DCA的输入量。有选择地、在图3中没有描述、以上述公式在网络方面分配无线技术资源的设备RNC中计算蜂窝间干扰。为此由基站BS1把发送功率sks1至sksn、路径损耗pv和总接收功率gep发信号给网络方面分配无线技术资源的设备RNC。
有选择地、在图3中没有描述、通过用户站MS1以访问法初始化蜂窝间干扰的测量II。用户站MS1在信令信道(RACH-随机接入信道)发送随机的多重访问，由基站BS1接收并求值。与求值的同时通过用户站MS1测量总接收功率gep和导频信道CCPCH的接收功率epi，并且通过基站BS1确定一个或多个时隙ts的发送功率sks1至sksn、以及spi。测量的蜂窝间干扰紧接着被视为信道分配的判定准则。
权利要求
1.在无线通信系统的频道(FK)中测量蜂窝间干扰(II)的方法，其中在频道(FK)内同时传输信息给多个用户站(MS1、MS2、MS3)，以扩展代码(sk)分离这些用站，在频道(FK)内由第一用户站(MS1)测量总接收功率(gep)，在频道(FK)内确定由第一基站(BS1)应用的扩展代码(sk)的发送功率(sks1至sksn)的和，从在总接收功率(gep)与发送功率(sks1至sksn)的和之间的差值中确定蜂窝间干扰。
2.按照权利要求1的方法，其中，将总接收功率(gep)的测量结果发信号给网络方面的设备，并且在网络方面的设备(BS1、RNC)中确定蜂窝间干扰(II)。
3.按照上述权利要求之一的方法，其中，通过减去在第一基站(BS1)和第一用户站(MS1)之间的路径损耗(pv)校正发送功率(sks1至sksn)。
4.按照权利要求3的方法，其中，把路径损耗(pv)发信号给网络方面的设备(RNC)。
5.按照权利要求3或4的方法，其中，由第一用户站(MS1)测量第一基站(BS1)的导频信道(CCPCH)的接收功率(epi)，并且从在导频信道(CCPCH)的发送功率(spi)和接收功率(epi)之间的差值中确定路径损耗(pv)。
6.按照权利要求5的方法，其中，把接收功率(epi)的测量结果发信号网络方面的设备(BS1、RNC)。
7.按照上述权利要求之一的方法，其中，同时进行总接收功率(gep)的测量和发送功率(sks1至sksn)的确定。
8.按照上述权利要求之一的方法，其中，在一个时间间隔(ts)内实施测量。
9.按照权利要求8的方法，其中，时间间隔(ts)至少是TDMA系统的时隙(ts)的一部分。
10.按照权利要求8或9之一的方法，其中，在时间间隔(ts)期间发送导频信道(CCPCH)，并且通过减导频信道(CCPCH)的接收功率(epi)的测量结果降低总接收功率(gep)的测量结果。
11.按照上述权利要求之一的方法，其中，周期性地进行蜂窝间干扰(II)的测量。
12.按照上述权利要求之一的方法，其中，通过网络方面的设备(BS1、RNC)控制蜂窝间干扰(II)的测量。
13.按照权利要求1至11之一的方法，其中，通过第一用户站(MS1)控制蜂窝间干扰(II)的测量。
14.按照权利要求12或13之一的方法，其中，如果信息接收质量的参数(BER)不超过一个域值，则实现测量的控制。
全文摘要
在无线通信系统的一个频道内测量蜂窝间干扰的方法,其中在频道内同时传输信息给多个用户站,以扩展代码分离这用户站。在频道内由第一用户站测量总接收功率。在频道内确定由第一基站应用的扩展代码的发送功率的和。从在总接收功率与发送功率的和之间的差值中确定蜂窝间干扰。
文档编号H04B7/005GK1372730SQ0081243
公开日2002年10月2日 申请日期2000年8月31日 优先权日1999年9月2日
发明者B·维格曼, J·M·特雷纳德, M·蒂林格, J·克劳斯, S·厄斯特雷希 申请人:西门子公司